JP2006084904A

JP2006084904A - スクリーン及びプロジェクタ

Info

Publication number: JP2006084904A
Application number: JP2004270885A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Yamazaki; 哲朗山▲崎▼
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ進行させることが可能で、かつ容易に製造可能なスクリーン、及びそのスクリーンを備えるプロジェクタを提供すること。
【解決手段】透明部材で構成され、所定位置Ｌからの光の進行方向を変換する角度変換部２０１を有し、角度変換部２０１は、所定位置Ｌを角度変換部２０１又は角度変換部２０１の延長面上に投影した中心位置Ｏから少なくとも一方向へいくに従い屈折率が大きくなるような屈折率分布を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、スクリーン及びプロジェクタ、特に、画像信号に応じて変調された光を透過させるスクリーンの技術に関する。

近年、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタの普及が拡大している。リアプロジェクタは、筐体の一面に画像信号に応じた光を透過するスクリーンを設けて構成される。リアプロジェクタの筐体は、省スペースの観点から薄型化の傾向にある。また、画像信号に応じた光をスクリーンの全体に投写するためには、画像信号に応じた光を投写する投写レンズとスクリーンとの間に所定の距離が必要となる。薄型の筐体を有するリアプロジェクタにおいて投写レンズとスクリーンとの間の距離を十分確保するために、画像信号に応じた光を斜め方向からスクリーンへ入射させる構成が取り入れられている。画像信号に応じた光を斜め方向から入射させる場合、例えば微細な光学素子を有するレンズシートをスクリーンに設けることによって、斜め方向から入射した光を観賞者の方向へ角度変換する。微細な光学素子を有するレンズシートによって斜め方向からスクリーンへ入射した光を観賞者の方向へ角度変換する技術は、例えば、特許文献１に提案されている。

特開平７−１５９９００号公報

画像信号に応じた光を斜め方向から入射させる場合、スクリーンへ入射する光の入射角度は、スクリーンの位置によって異なる。スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ進行させるために、上記特許文献１の技術では、光の入射角度に応じて微細光学素子の形状を異ならせている。しかしながら、観賞者の方向へ入射光を屈折するように、スクリーン上のすべての微細光学素子を正確に形成することが非常に困難であることが問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ進行させることが可能で、かつ容易に製造可能なスクリーン、及びそのスクリーンを備えるプロジェクタを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、透明部材で構成され、所定位置からの光の進行方向を変換する角度変換部を有し、角度変換部は、所定位置を角度変換部又は角度変換部の延長面上に投影した中心位置から少なくとも一方向へいくに従い屈折率が大きくなるような屈折率分布を有することを特徴とするスクリーンを提供することができる。

本発明のスクリーンは、所定位置から斜め方向へ進行した光の進行方向を観賞者の方向へ変換する角度変換部を有する。角度変換部は、中心位置から離れるに従って屈折率が大きくなるような屈折率分布を有する。例えば、角度変換部に略同一の形状を有する微細光学素子を設ける場合を考える。角度変換部上において中心位置に近い位置へ入射する光は、角度変換部に対して垂直に近い角度で入射する。角度変換部は、中心位置に近い位置ほど小さい屈折率で設けられている。角度変換部は、中心位置に近い位置に入射する光については屈折量を小さくし、角度変換部に対して略垂直な角度で出射させる。

これに対して、角度変換部上において中心位置から遠い位置へ入射する光は、角度変換部に対して大きく傾いた角度で入射する。角度変換部は、中心位置からいずれかの方向へ遠く離れた位置ほど大きい屈折率で設けられている。角度変換部は、中心位置からいずれかの方向へ遠く離れた位置に入射する光については屈折量を大きくし、角度変換部に対して略垂直な角度で出射させる。このようにして屈折率分布を決定することで、光の入射角度に応じて微細光学素子の形状を異ならせなくても、観賞者の方向へ光を進行させるように屈折作用を補うことが可能となる。これにより、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ進行させることが可能で、かつ容易に製造可能なスクリーンを得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、角度変換部は、基準面に対して所定の角度を有する斜面部を有することが望ましい。斜面部を設けることにより、斜め方向から角度変換部へ入射した光を観賞者の方向へ出射させることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、角度変換部は、いずれも略同一の所定の角度で設けられた複数の斜面部を有することが望ましい。角度変換部は、複数の斜面部を設けることで、平板形状であってもプリズム等と同様に光を屈折可能な構成にできる。これにより、薄型で軽量なスクリーンを得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、斜面部は、角度変換部の入射側に設けられ、所定の角度をθｂ、中心位置から距離ｘの角度変換部上の位置に入射する光と基準面とがなす角度をθｉ、中心位置から距離ｘの角度変換部上の位置における角度変換部の屈折率をｎ、とすると、以下の条件式を満たすことが望ましい。

これにより、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ正確に進行させることができる。さらに好ましくは、以下の条件式を満たすことが望ましい。

これにより、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へさらに正確に進行させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、斜面部は、角度変換部の出射側に設けられ、所定の角度をθｂ、中心位置から距離ｘの角度変換部上の位置に入射する光と基準面とがなす角度をθｉ、中心位置から距離ｘの角度変換部上の位置における角度変換部の屈折率をｎ、とすると、以下の条件式を満たすことが望ましい。

これにより、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ進行させることができる。さらに好ましくは、以下の条件式を満たすことが望ましい。

これにより、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ正確に進行させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、角度変換部は、複数の透明部材を貼り合わせて構成され、透明部材は、透明部材のうちの特定の位置と中心位置との距離に応じた屈折率を有することが望ましい。連続的に屈折率が変化するような部材を構成する場合、位置によって屈折率のずれを生じるなどにより、正確な屈折率分布で角度変換部を形成することが困難な場合がある。特定の屈折率を有する透明部材を予め形成することで、角度変換部上の位置による屈折率のずれを低減し、正確な屈折率分布で角度変換部を形成することができる。また、特定の屈折率を有する透明部材を貼り合わせて角度変換部を構成することで、連続的に屈折率が変化する透明部材を用いる場合に比較して角度変換部を容易に製造することができる。これにより、光を観賞者の方向へ正確に進行させるスクリーンを容易に製造できる。

さらに、本発明によれば、画像信号に応じて変調された光を供給する投写部と、投写部からの光を透過するスクリーンと、を有し、スクリーンは、上記のスクリーンであることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。上記のスクリーンを備えるため、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ進行させることができ、かつプロジェクタを容易に製造することができる。これにより、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ進行させることが可能で、かつ容易に製造可能なプロジェクタを得られる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１００の概略構成を示す。プロジェクタ１００は、スクリーン１０６の一方の面に光を投写し、スクリーン１０６の他方の面から出射される光を観察することで画像を観賞する、いわゆるリアプロジェクタである。プロジェクタ１００は、投写部１０を筐体１０２の内部に収納している。投写部１０は、画像信号に応じて変調された光を供給する。投写部１０は、空間光変調装置である液晶表示装置を用いて、光源である超高圧水銀ランプからの光を画像信号に応じて変調する。投写レンズ１１は、液晶表示装置で変調された光を反射部１０４の方向へ投写する。反射部１０４の方向へ投写された光は、反射部１０４でスクリーン１０６の方向へ反射する。

スクリーン１０６は、筐体１０２の所定の一面に設けられている。スクリーン１０６は、画像信号に応じて変調された投写部１０からの光を透過させる透過型スクリーンである。反射部１０４からの光は、スクリーン１０６の、筐体１０２内部側の面から入射した後、観賞者側の面から出射する。観賞者は、スクリーン１０６から出射する光によって画像を観賞する。

図２は、スクリーン１０６の要部断面構成を示す。スクリーン１０６は、反射部１０４からの光を入射する側に、角度変換部２０１を有する。角度変換部２０１は、硝子や透明樹脂などの透明部材で構成されている。また、角度変換部２０１は、所定位置である投写レンズ１１からの光の進行方向を変換する。角度変換部２０１の入射面には、基準面に対して略同一の角度で設けられた複数の斜面部２０２が形成されている。

スクリーン１０６は、角度変換部２０１の出射側に、拡散部２０３を有する。拡散部２０３は、角度変換部で進行方向を変換された光を観賞者側へ拡散する。拡散部２０３としては、例えば、透明部材に、透明部材とは屈折率が異なる微粒子を含有させたシートを用いることができる。また、拡散部２０３は、規則的な形状の光学素子をアレイ状に配列した光学素子アレイや、表面に不規則な形状の凹凸を施した構造体を用いても良い。スクリーン１０６は、角度変換部２０１と拡散部２０３とを一体に設ける構成のほか、角度変換部２０１と拡散部２０３とを分離して設ける構成としても良い。

図３は、スクリーン１０６を入射側から見た平面構成を示す。斜面部２０２は、角度変換部２０１の入射側の面に、中心位置である点Ｏを中心とする同心円に沿ってフレネル形状に設けられている。中心位置Ｏは、角度変換部２０１のＸＹ面において、Ｙ方向に関して最も下、かつＸ方向に関して略中央の位置である。図３に示す同心円状の線は、斜面部２０２の外縁部分を示している。斜面部２０２は、例えば０．５ｍｍ程度の略均一な幅で設けられている。

図４は、角度変換部２０１による光の進行方向の変換を説明するものである。図４では、投写部１０からの光が角度変換部２０１の入射側の所定位置である点Ｌから角度変換部２０１へ入射するものとして説明を行う。点Ｌは、画像信号に応じて変調された光の光束径が最も小さくなる位置であって、例えば投写レンズ１１の瞳位置である。ここで、角度変換部２０１による光の進行方向の変換について簡潔に説明するために、反射部１０４による光の折り返しについての図示及び説明を省略している。

角度変換部２０１は、点Ｌを角度変換部２０１上に投影した位置と中心位置Ｏとが略一致するように配置されている。中心位置Ｏを通過する角度変換部２０１の法線は、点Ｌを通過する。点Ｌから角度変換部２０１上の中心位置Ｏに進行する光は、角度変換部２０１に対して略垂直に入射する。また、角度変換部２０１のうち中心位置Ｏ付近の部分は、屈折率が略１となるように設けられている。角度変換部２０１のうち中心位置Ｏ付近の部分は角度変換部２０１の周辺の空気と略同一の屈折率を有することから、角度変換部２０１のうち中心位置Ｏ付近に入射する光は、屈折作用を受けずそのままの進行方向で透過する。従って、点Ｌから角度変換部２０１上の中心位置Ｏ付近に入射した光は、角度変換部２０１による屈折作用を受けず、角度変換部２０１に対して略直角な進行方向のまま角度変換部２０１を出射する。そして、角度変換部２０１に対して略直角な方向へ進行した光は、そのまま観賞者の方向へ進行する。ここで、観賞者の方向とは、角度変換部２０１に対して垂直に進行する方向をいうものとする。

角度変換部２０１上にて、中心位置ＯよりプラスＹ方向に離れた位置へ入射する光は、角度変換部２０１に対して斜めに入射する。ここで、角度変換部２０１上の点Ｐ及び点Ｑにおける光の入射角度を比較する。点Ｐは、点Ｑよりも中心位置Ｏから離れた位置にある。図５の拡大図に示すように、点Ｐに入射する光と基準面Ｓに平行な面とがなす角度θｉＰは、点Ｑに入射する光と基準面Ｓに平行な面とがなす角度θｉＱより小さい。このように、角度変換部２０１のうち中心位置ＯからプラスＹ方向へ離れた位置へ入射する光線ほど、角度変換部２０１の垂線に対して大きく傾いている。なお、中心位置Ｏから離れるに従い角度変換部２０１へ入射する光線が大きく傾くのはＹ方向に限らず、中心位置ＯからＸＹ平面上のいずれの方向へ離れる場合についても同様である。

角度変換部２０１は、中心位置Ｏからの距離ｘが大きくなるに従い、屈折率ｎが大きくなるような屈折率分布を有する。角度変換部２０１は、中心位置Ｏに近い位置ほど屈折率が１に近くなるように設けられている。このため、角度変換部２０１は、中心位置Ｏに近い位置に入射する光については屈折量を小さくしている。また、角度変換部２０１は、中心位置Ｏに近い位置ほど、角度変換部２０１に対して垂直に近い方向から光が入射する。このため、角度変換部２０１は、中心位置Ｏに近い部分ほど、角度変換部２０１に対して略直角な方向へ光を出射する。

これに対して、角度変換部２０１上において中心位置Ｏから遠い位置へ入射する光は、角度変換部２０１の垂線に対して大きく傾いた角度で入射する。角度変換部２０１は、中心位置Ｏから遠く離れた位置ほど大きい屈折率で設けられている。このため、角度変換部２０１は、中心位置Ｏから遠く離れた位置に入射する光については屈折量を大きくしている。このため、角度変換部２０１は、中心位置Ｏから遠い部分ほど、大きく傾いた角度で入射する光を角度変換部２０１に対して略垂直な角度となるように屈折する。角度変換部２０１は、中心位置Ｏから離れるに従い屈折率を大きくすることで、光の入射角度に応じて斜面部２０２の角度を異ならせなくても観賞者の方向へ光を進行させるように屈折作用を補うことが可能となる。角度変換部２０１のうち同一の屈折率を有する部分は、斜面部２０２と同様に、中心位置Ｏを中心とする同心円に沿って設けられている。なお、角度変換部２０１は、厚み方向であるＺ方向については略同一の屈折率を有することが望ましい。

角度変換部２０１は、斜面部２０２を設けることで、斜め方向から入射した光を観賞者の方向へ出射可能な構成にすることができる。また、角度変換部２０１は、複数の斜面部２０２を設けることで、平板形状であってもプリズム等と同様に光を屈折可能な構成にできる。従って、複数の斜面部２０２を設けることで、スクリーン１０６を薄型で軽量な構成にできる。

また、角度変換部２０１は、角度変換部２０１上の各位置について、式（１）を満たす屈折率ｎで設けられることが望ましい。

ここで、θｂは、基準面Ｓに平行な面と斜面部２０２とがなす角度、θｉは、中心位置Ｏから距離ｘの角度変換部２０１上の位置に入射する光と基準面Ｓに平行な面とがなす角度である。θｂは、いずれの斜面部２０２についても略同一の所定の角度である。点Ｌと角度変換部２０１の入射面との間の距離をｄとすると、以下の式が成立する。
θｉ＝ｔａｎ^-1（ｄ／ｘ）

例えば、ｄ＝４００ｍｍのとき、式（１）にθｉ＝ｔａｎ^-1（４００／ｘ）を代入できる。さらに斜面部２０２の所定の角度θｂを決定することで、中心位置Ｏからの距離ｘの位置における角度変換部２０１の屈折率ｎを算出できる。

さらに好ましくは、角度変換部２０１は、角度変換部２０１上の各位置について、式（２）を満たす屈折率ｎで設けることが望ましい。

本実施例のスクリーン１０６は、このようにして、角度変換部２０１の屈折率ｎの分布を決定する。屈折率ｎの分布をこのように決定することで、角度変換部２０１は、角度変換部２０１の位置によって異なる入射角度で入射する光を、いずれも観賞者の方向へ進行させることができる。また、角度変換部２０１は、略同一の角度θｉの斜面部２０２を設ければ良く、光の入射角度に応じて斜面部２０２の角度を異ならせる必要が無い。

これにより、スクリーン１０６の位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ進行させることが可能で、かつスクリーン１０６及びプロジェクタ１００を容易に製造できるという効果を奏する。また、スクリーン１０６は、式（１）を満たす角度変換部２０１を設けることにより、スクリーン１０６の位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ正確に進行させることができる。スクリーン１０６は、式（２）を満たす角度変換部２０１を設けることにより、スクリーン１０６への入射光を観賞者の方向へさらに正確に進行させることができる。

図６は、本実施例の変形例を説明するものである。本変形例において投写レンズは、スクリーンの下端よりも下側の位置に対向するように設けられている。本変形例の角度変換部６０１は、角度変換部６０１の延長面Ｓ’上に中心位置Ｏを有する。斜面部６０２は、図７に示すように、角度変換部６０１外の中心位置Ｏを中心とする同心円に沿って設けられている。角度変換部６０１のうち同一の屈折率を有する部分も、斜面部６０２と同様に、中心位置Ｏを中心とする同心円に沿って設けられている。

本実施例の角度変換部は、中心位置Ｏを中心とする同心円に沿って同一の屈折率の部分を設ける構成に限られない。角度変換部は、中心位置Ｏから少なくとも一方向へいくに従い屈折率が大きくなるような屈折率分布を持つ構成であれば良い。例えば、角度変換部は、中心位置ＯからプラスＹ方向へいくに従い屈折率が大きくなる構成としても良い。また、角度変換部に設ける斜面部も、中心位置Ｏを中心とする同心円に沿ってフレネル形状に設ける構成に限られない。例えば、中心位置ＯからプラスＹ方向へいくに従い屈折率が大きくなる構成とする場合、斜面部は、屈折率分布に合わせてＹ方向に並列するブレーズ形状とすることができる。また、ブレーズ形状に斜面部を設けた２枚の角度変換部を、斜面部の長手方向が直交するように重ね合わせても良い。さらに、角度変換部は、所定の角度で設けられた斜面部を有する構成に限らず、画像信号に応じた光を観賞者の方向へ進行させることが可能なあらゆる構造を取り得る。例えば、角度変換部は、斜面部に代えて、曲面を有するマイクロレンズ構造を有する構成としても良い。

角度変換部は、中心位置から少なくとも一方向へいくに従い屈折率が大きくなるような屈折率分布を有する部材に、型押し等によって斜面部を形成することで製造できる。中心位置から少なくとも一方向へいくに従い屈折率が大きくなるような屈折率分布を有する部材は、ゾル−ゲル法（例えば、特開平６−９２６４６号公報参照）、イオン交換法（例えば、特開平５−６５６４８号公報参照）を用いて製造できる。ゾル−ゲル法では、分布付与させる物質を含むゾルを、該物質に対する溶解度が高い溶媒から段階的に溶解度が低い溶媒へと順次浸漬させる。イオン交換法では、イオン拡散を用いて、イオンの濃度分布を変化させる。また、屈折率が異なる複数の材料を混合して製造しても良い（例えば、特開昭６１−２７５０１号公報、特開昭６２−４１７３４号公報参照）。これらの方法によって製造した部材は、引き伸ばすことで板状に形成することもできる（例えば特開平６−３４７６０８号公報参照）。

図８は、本発明の実施例２に係るスクリーンに用いられる角度変換部８０１の断面構成を示す。本実施例のスクリーンは、上記実施例１に係るプロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例において投写レンズは、スクリーンの中心位置近傍に対向するように設けられている。本実施例の角度変換部８０１は、角度変換部８０１の中心位置の近傍に、中心位置Ｏを有する。角度変換部８０１のうち同一の屈折率を有する部分は、中心位置Ｏを中心とする同心円に沿って設けられている。

図９は、図８に示す角度変換部８０１の点Ｐ近傍、中心位置Ｏ近傍及び点Ｑ近傍を拡大して示す。角度変換部８０１は、点Ｐ近傍、点Ｑ近傍で互いに逆向きの斜面部８０２、８１２を有する。中心位置ＯよりプラスＹ側に設けられた斜面部８０２は、点Ｌから上向きに入射する光を観賞者の方向へ進行させる。中心位置ＯよりマイナスＹ側に設けられた斜面部８１２は、点Ｌから下向きに入射する光を観賞者の方向へ進行させる。斜面部８０２、８１２は、基準面Ｓに対していずれも同じ所定の角度をなすように設けられている。

角度変換部８０１は、中心位置Ｏ近傍には、基準面Ｓに略平行な平坦面９０７を有する。角度変換部８０１のうち平坦面９０７を有する部分は、屈折率が略１となるように設けられている。このため、平坦面９０７は、点Ｌから角度変換部８０１の法線に沿って入射する光を屈折せずそのまま観賞者の方向へ進行させる。角度変換部８０１は、このようにして斜面部８０２、８１２、及び平坦面９０７を設けることにより、角度変換部８０１のいずれの位置に入射した光についても観賞者の方向へ進行させることができる。角度変換部８０１は、上記実施例１の角度変換部２０１と同様に、角度変換部８０１上の各位置について式（１）又は（２）を満たす屈折率ｎで設けられることが望ましい。

図１０は、本発明の実施例３に係るスクリーンに用いられる角度変換部１００１の断面構成を示す。本実施例のスクリーンは、上記実施例１に係るプロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。角度変換部１００１は、角度変換部１００１の出射側に複数の斜面部１００２を有する。斜面部１００２は、基準面Ｓに対して略同一の角度で設けられている。

角度変換部１００１は、角度変換部１００１上の各位置について、式（３）を満たす屈折率で設けられることが望ましい。

ここで、θｂは、基準面Ｓに平行な面と斜面部１００２とがなす角度、θｉは、中心位置Ｏから距離ｘの角度変換部１００１上の位置に入射する光と基準面Ｓとがなす角度である。θｂは、いずれの斜面部１００２についても略同一の所定の角度である。また、点Ｌと角度変換部１００１の入射面との間の距離をｄとすると、以下の式が成立する。
θｉ＝ｔａｎ^-1（ｄ／ｘ）

上記実施例１と同様に、ｄ＝４００ｍｍのとき、式（３）にθｉ＝ｔａｎ^-1（４００／ｘ）を代入することにより、中心位置Ｏからの距離ｘの位置における角度変換部１００１の屈折率ｎを算出できる。さらに好ましくは、角度変換部１００１は、角度変換部１００１上の各位置について、式（４）を満たす屈折率ｎで設けることが望ましい。

本実施例のスクリーン１０６は、このようにして、角度変換部２０１の屈折率ｎの分布を決定する。これにより、上記実施例１と同様に、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ進行させることが可能で、かつスクリーン及びプロジェクタ１００を容易に製造できるという効果を奏する。また、スクリーンは、式（３）を満たす角度変換部１００１を設けることにより、スクリーンの位置によって異なる入射角度で入射する光を観賞者の方向へ正確に進行させることができる。スクリーンは、式（４）を満たす角度変換部１００１を設けることにより、スクリーンへの入射光を観賞者の方向へさらに正確に進行させることができる。

図１２は、本発明の実施例４に係るスクリーンに用いられる角度変換部１２０１の要部断面構成を示す。本実施例のスクリーンは、上記実施例１に係るプロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。角度変換部１２０１は、それぞれ所定の屈折率を有する複数の透明部材１２１０を貼り合わせて構成されている。各透明部材１２１０は、中心位置Ｏを中心とする円の外周部分の１部を取り出したような形状を有する。各透明部材１２１０は、複数列、例えば３列の斜面部１２０２を有する。

角度変換部１２０１を構成する各透明部材１２１０は、各透明部材１２１０のうちの特定の位置Ｔｍ（ｍ＝１〜ｋ）と中心位置Ｏとの距離ｘに応じた屈折率を有する。透明部材１２１０のうちの特定の位置Ｔｍは、透明部材１２１０のうちＹ方向における略中心の位置である。例えば、角度変換部１２０１のうち中心位置Ｏから最も離れた位置の透明部材１２１０は、特定の位置Ｔ１と中心位置Ｏとの距離ｘに応じた屈折率を有する。

角度変換部１２０１の各透明部材１２１０は、特定の位置Ｔｍと中心位置Ｏとの距離ｘを上記式（１）に代入して算出される範囲の屈折率ｎで設けられることが望ましい。さらに好ましくは、各透明部材１２１０は、特定の位置Ｔｍと中心位置Ｏとの距離ｘを上記式（２）に代入して算出される屈折率ｎで設けられることが望ましい。本実施例の角度変換部１２０１は、このようにして各透明部材１２１０の屈折率ｎを決定する。角度変換部１２０１は、中心位置Ｏから離れるに従い透明部材１２１０ごとに離散して屈折率が大きくなるような屈折率分布を有する。

連続的に屈折率ｎが変化するような透明部材を構成する場合、位置によって屈折率ｎのずれを生じるなどにより、正確な屈折率分布で角度変換部を形成することが困難な場合がある。本実施例では、特定の屈折率ｎを有する透明部材１２１０を予め形成することで、角度変換部１２０１上の位置による屈折率のずれを低減し、正確な屈折率分布で角度変換部１２０１を形成することができる。また、特定の屈折率ｎを有する透明部材１２１０を貼り合わせて角度変換部１２０１を構成することで、連続的に屈折率ｎが変化する透明部材を用いる場合に比較して角度変換部１２０１を容易に製造することができる。これにより、光を観賞者の方向へ正確に進行させるスクリーンを容易に製造できるという効果を奏する。

なお、角度変換部１２０１は、複数列の斜面部１２０２ごとに各透明部材１２１０を設ける構成とするほか、各斜面部１２０２について透明部材１２１０を設ける構成としても良い。また、透明部材１２１０の屈折率ｎを決定する特定の位置Ｔｍは、透明部材１２１０のうちＹ方向における略中心の位置に限らず、上端、下端、下端から所定距離の位置など、透明部材１２１０中のいずれの位置としても良い。

上記のプロジェクタ１００は、空間光変調装置として３つの透過型液晶表示装置や単独の透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置を用いることができるほか、液晶表示装置に限らず、ティルトミラーデバイス等を用いても良い。また、プロジェクタ１００に用いる光源には、超高圧水銀ランプのほか、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体発光素子やレーザ光源を用いても良い。

以上のように、本発明に係るスクリーンは、プレゼンテーションや動画を表示する場合に有用である。

本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成図。スクリーンの要部断面構成図。スクリーンの平面構成図。角度変換部による光の進行方向の変換の説明図。角度変換部の断面構成の要部拡大図。実施例１の変形例の角度変換部の断面構成図。角度変換部の平面構成図。本発明の実施例２の角度変換部の断面構成図。角度変換部の断面構成の要部拡大図。本発明の実施例３の角度変換部の断面構成図。角度変換部の断面構成の要部拡大図。本発明の実施例４の角度変換部の要部断面構成図。

符号の説明

１０投写部、１１投写レンズ、１００プロジェクタ、１０２筐体、１０４反射部、１０６スクリーン、２０１角度変換部、２０２斜面部、２０３拡散部、Ｏ中心位置、Ｓ基準面、６０１角度変換部、６０２斜面部、Ｓ’ 延長面、８０１角度変換部、８０２斜面部、８１２斜面部、９０７平坦面、１００１角度変換部、１００２斜面部、１２０１角度変換部、１２０２斜面部、１２１０透明部材、Ｔ１〜Ｔｋ特定の位置

Claims

透明部材で構成され、所定位置からの光の進行方向を変換する角度変換部を有し、
前記角度変換部は、前記所定位置を前記角度変換部又は前記角度変換部の延長面上に投影した中心位置から少なくとも一方向へいくに従い屈折率が大きくなるような屈折率分布を有することを特徴とするスクリーン。
前記角度変換部は、基準面に対して所定の角度を有する斜面部を有することを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
前記角度変換部は、いずれも略同一の前記所定の角度で設けられた複数の斜面部を有することを特徴とする請求項２に記載のスクリーン。
前記斜面部は、前記角度変換部の入射側に設けられ、
前記所定の角度をθｂ、前記中心位置から距離ｘの前記角度変換部上の位置に入射する光と前記基準面とがなす角度をθｉ、前記中心位置から距離ｘの前記角度変換部上の位置における前記角度変換部の屈折率をｎ、とすると、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項２又は３に記載のスクリーン。
さらに、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項４に記載のスクリーン。
前記斜面部は、前記角度変換部の出射側に設けられ、
前記所定の角度をθｂ、前記中心位置から距離ｘの前記角度変換部上の位置に入射する光と前記基準面とがなす角度をθｉ、前記中心位置から距離ｘの前記角度変換部上の位置における前記角度変換部の屈折率をｎ、とすると、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項２又は３に記載のスクリーン。
さらに、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項６に記載のスクリーン。
前記角度変換部は、複数の前記透明部材を貼り合わせて構成され、
前記透明部材は、前記透明部材のうちの特定の位置と前記中心位置との距離に応じた屈折率を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のスクリーン。
画像信号に応じて変調された光を供給する投写部と、
前記投写部からの光を透過するスクリーンと、を有し、
前記スクリーンは、請求項１〜８のいずれか一項に記載のスクリーンであることを特徴とするプロジェクタ。